專利名稱：一種包交換網(wǎng)絡(luò)的抖動(dòng)消除方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種包交換網(wǎng)絡(luò)的抖動(dòng)消除方法和裝 置，尤其涉及應(yīng)用于IEEE1588同步網(wǎng)絡(luò)的抖動(dòng)消除方法和裝置。
背景技術(shù)：
時(shí)鐘同步，直觀上講就是保持兩個(gè)時(shí)鐘設(shè)備之間頻率和相位的一致性。時(shí)鐘同步 在眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如電力、工業(yè)控制、自動(dòng)化生產(chǎn)、遙測遙感、衛(wèi)星導(dǎo)航、測量與 自動(dòng)化測試以及通信，特別是移動(dòng)通信領(lǐng)域。例如，移動(dòng)通信領(lǐng)域中的載波頻率同步、上下行時(shí)隙對準(zhǔn)、基站切換和漫游的連接 保持，以及基站回傳網(wǎng)絡(luò)高質(zhì)量和高可靠性都有賴于設(shè)備間時(shí)鐘同步。而時(shí)鐘同步對于 3G移動(dòng)通信系統(tǒng)顯得尤為重要，無論是寬帶碼分多址(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access)、碼分多址 2000 (CDMA2000，Code Division Multiple Access 2000)還 是時(shí)分同步碼分多址(TD-SCDMA，Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)都要求0. 05ppm時(shí)鐘頻率同步精度，其中CDMA2000和TD-SCDMA還要求時(shí)間 同步精度分別不小于3微秒和1. 5微秒。至于全球微波互聯(lián)接入(WiMax，Worldwide Interoperability for Microwave Access)禾口長期演進(jìn)項(xiàng)目(LTE,Long Term Evolution) 同樣對同步精度有很高的要求。針對通信領(lǐng)域?qū)Ω呔葧r(shí)鐘同步的廣泛需求，各種國際組織或公司提出了多 種時(shí)鐘同步解決方案。其中最簡單直接的方式就是通過全球定位系統(tǒng)(GPS，Global Positioning System) /北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)第二代(COMPASS)等衛(wèi)星定位系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，但接 收天線安裝難度大、投入成本高和維護(hù)不便等因素都限制了該方式在通信網(wǎng)絡(luò)中的大規(guī)模 應(yīng)用。目前，普遍認(rèn)為通過包交換網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(NTP，Network Time Protocol)、精準(zhǔn)時(shí)間協(xié)議(PTP,Precision Time Protocol)等是GPS/COMPASS 同步的首選 替代方案。PTP是一種致力于解決局域網(wǎng)內(nèi)設(shè)備高精度同步問題的協(xié)議，由IEEE標(biāo)準(zhǔn)1588定 義，最新版本為IEEE Std 1588-2008。其面向局域網(wǎng)(LAN，Local Area Network)設(shè)計(jì)，基于 包交換網(wǎng)絡(luò)，與設(shè)備硬件相結(jié)合能夠輕松實(shí)現(xiàn)納秒級(jí)精度，滿足包括移動(dòng)通信在內(nèi)眾多領(lǐng) 域?qū)ν骄鹊囊?。同時(shí)，PTP協(xié)議的頻率及相位同時(shí)同步、自管理、低成本、高精度特性， 較之于GPS/C0MPASS、NTP、同步以太網(wǎng)(ITU-T G. 8261/8262)等其他同步協(xié)議，有著明顯的 比較優(yōu)勢。截止目前，PTP已經(jīng)定義了兩個(gè)版本(Version)，其中IEEE1588 Version 1于 2002年獲得IEEE通過，其可以實(shí)現(xiàn)亞微秒級(jí)(sub-microseconds)精度。IEEE 1588-2008 于2005年完成相關(guān)技術(shù)開發(fā)，并在2008年12月份發(fā)布。Version 2相對于前一個(gè)版本能 夠?qū)崿F(xiàn)更高的精度、更高的抽樣和報(bào)文速率，同時(shí)Version 2針對通信網(wǎng)絡(luò)添加了透明時(shí) 鐘等新特性，使得協(xié)議適用于更復(fù)雜的通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹TP能夠?qū)崿F(xiàn)的同步精度有賴于硬件支持，通過基于硬件設(shè)備獲取報(bào)文接收和發(fā) 送時(shí)間戳，摒棄了高層協(xié)議處理時(shí)間不確定性對同步精度的影響。正是基于PTP的諸多優(yōu)良特性，特別是IEEE 1588-2008發(fā)布以來，PTP在通信領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。PTP在通信領(lǐng)域的應(yīng)用受到所有通信設(shè)備廠商的重視，其在通信網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模應(yīng)用也指日可待。但由于包交換網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)流量存在著諸多不確定性，突發(fā)流量、網(wǎng)絡(luò)故障等問題 都會(huì)對PTP時(shí)鐘同步參數(shù)產(chǎn)生影響，而測量誤差、時(shí)間表示方式和傳輸介質(zhì)非對稱性同樣 會(huì)惡化時(shí)鐘同步精度。上述諸多情況都會(huì)使得時(shí)鐘同步參數(shù)的高頻抖動(dòng)不可避免。如果在 執(zhí)行本地時(shí)鐘調(diào)整操作之前，不消除時(shí)鐘同步參數(shù)的抖動(dòng)，必將會(huì)影響同步系統(tǒng)的整體同 步精度。目前存在的抖動(dòng)消除方法主要是統(tǒng)計(jì)方法，例如通過對時(shí)鐘同步參數(shù)求均值來實(shí) 現(xiàn)的?；谶@種統(tǒng)計(jì)方式設(shè)計(jì)的用于消除抖動(dòng)的數(shù)字濾波器，截止頻率較高且衰減較慢，對 高頻抖動(dòng)的濾波效果并不理想。因而并不適用于對時(shí)鐘同步的包交換網(wǎng)絡(luò)中同步路徑延遲 進(jìn)行濾波。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于，提出一種包交換網(wǎng)絡(luò)的抖動(dòng)消除方法和裝置，能夠 顯著消除包交換網(wǎng)絡(luò)中時(shí)鐘同步參數(shù)的抖動(dòng)。本發(fā)明實(shí)施例提出的一種包交換網(wǎng)絡(luò)的抖動(dòng)消除裝置包括第一加法器(106)、 第二加法器(105)、無限脈沖響應(yīng)IIR低通濾波器(102)和有限脈沖響應(yīng)FIR低通濾波器 (103)；所述第一加法器(106)用于接收來自精準(zhǔn)時(shí)間協(xié)議PTP主協(xié)議實(shí)體(101)的主從 延遲量和從主延遲量，將輸入的主從延遲量和從主延遲量相加求和后除以2，并將所得結(jié)果 輸出至IIR低通濾波器(102)；所述IIR低通濾波器(102)對輸入的信號(hào)進(jìn)行濾波，濾波結(jié)果輸出至第二加法器 (105)；所述第二加法器(105)用于將來自PTP主協(xié)議實(shí)體(101)的主從延遲量減去來自 IIR低通濾波器(102)的濾波結(jié)果，將所得差值信號(hào)輸出至FIR低通濾波器(103)；所述FIR低通濾波器(103)用于對輸入的差值信號(hào)進(jìn)行濾波，并輸出濾波結(jié)果。較佳地，所述FIR低通濾波器(103)的時(shí)域表達(dá)式為y(n) = χ (η)/2+x (n-1)/2 ； 其中，η代表時(shí)點(diǎn)，χ代表輸入信號(hào)強(qiáng)度，y代表輸出信號(hào)強(qiáng)度。較佳地，所述IIR低通濾波器(102)為巴特沃斯低通濾波器、第一類切比雪夫低通 濾波器、第二類切比雪夫低通濾波器或橢圓濾波器。所述巴特沃斯低通濾波器的時(shí)域表達(dá)式為=為濾波器參
數(shù)，該參數(shù)決定了濾波器的截止頻率；N為濾波器階數(shù)，決定通帶衰減速度。本發(fā)明實(shí)施例還提出一種包交換網(wǎng)絡(luò)的抖動(dòng)消除方法，包括如下步驟計(jì)算來自精準(zhǔn)時(shí)間協(xié)議PTP主協(xié)議實(shí)體(101)的主從延遲量和從主延遲量的平均 值；采用無限脈沖響應(yīng)IIR低通濾波器(102)對所述平均值進(jìn)行濾波，并輸出濾波結(jié) 果；將來自PTP主協(xié)議實(shí)體(101)的主從延遲量減去IIR低通濾波器(102)輸出的濾 波結(jié)果，將所得差值信號(hào)輸出至FIR低通濾波器(103)；
采用有限響應(yīng)FIR低通濾波器(103)對輸入的差值信號(hào)進(jìn)行濾波，并輸出濾波結(jié) 果作為消除抖動(dòng)的時(shí)鐘偏差值。所述輸出濾波結(jié)果作為消除抖動(dòng)的時(shí)鐘偏差值之后進(jìn)一步包括利用所述消除抖動(dòng)的時(shí)鐘偏差值對本地時(shí)鐘進(jìn)行調(diào)整。所述FIR低通濾波器(103)的時(shí)域表達(dá)式為<formula>formula see original document page 5</formula>；其中，η代 表時(shí)點(diǎn)，X代表輸入信號(hào)強(qiáng)度，y代表輸出信號(hào)強(qiáng)度。所述IIR低通濾波器(102)為巴特沃斯低通濾波器、第一類切比雪夫低通濾波器、 第二類切比雪夫低通濾波器或橢圓濾波器。所述巴特沃斯低通濾波器的時(shí)域表達(dá)式為i]Gd( -x) = x(〃)；Gx為濾波器參
數(shù)，該參數(shù)決定了濾波器的截止頻率；N為濾波器階數(shù)，決定通帶衰減速度。從以上技術(shù)方案可以看出，對于同步路徑延遲則采用實(shí)現(xiàn)相對復(fù)雜但濾波效果更 明顯的IIR低通濾波器執(zhí)行濾波操作，可以濾除盡量多的高頻成分，改善濾波效果；而采用 相對簡單的FIR低通濾波器對時(shí)鐘偏差值進(jìn)行濾波，可以避免濾除過多的有用信息，防止 同步過程收斂時(shí)間過長。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明方案能夠顯著消除包交換網(wǎng)絡(luò)中時(shí)鐘同 步參數(shù)的抖動(dòng)，有利于本地時(shí)鐘參數(shù)的校正，可以為PTP在通信網(wǎng)絡(luò)中的大規(guī)模應(yīng)用創(chuàng)造 良好的條件。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提出的本地時(shí)鐘模型框圖；圖2所示是對同步網(wǎng)絡(luò)某個(gè)時(shí)鐘同步信號(hào)進(jìn)行長期觀測得到的原始信號(hào)樣本；圖3為對圖2所示的原始信號(hào)樣本采用FIR LPF濾波后得到的信號(hào)波形圖；圖4為對圖2所示原始信號(hào)樣本采用IIR LPF濾波后得到的信號(hào)波形圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)闡述。本發(fā)明實(shí)施例提出一種主要由低通數(shù)字濾波器組成的抖動(dòng)消除裝置，通過濾除 PTP同步網(wǎng)絡(luò)中由網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷狀態(tài)變化、網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)非理想性等因素引起的主從時(shí)鐘偏差值和 /或同步路徑延遲等時(shí)鐘同步參數(shù)的抖動(dòng)，解決了時(shí)鐘同步參數(shù)高頻抖動(dòng)惡化PTP時(shí)鐘同 步網(wǎng)絡(luò)中同步精度的問題。在PTP同步網(wǎng)絡(luò)中，各設(shè)備間的時(shí)鐘同步操作是通過包交換網(wǎng)絡(luò)交互報(bào)文并據(jù)此 計(jì)算時(shí)鐘同步參數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。在報(bào)文交互過程中，主時(shí)鐘和從時(shí)鐘兩側(cè)都會(huì)通過硬件設(shè)備 記錄同步報(bào)文離開或進(jìn)入設(shè)備時(shí)的本地時(shí)間。在交互過程完成之后，根據(jù)所記錄的四個(gè)時(shí) 間戳tl，t2，t3，t4計(jì)算時(shí)鐘同步參數(shù)。其中，tl對應(yīng)從時(shí)鐘設(shè)備發(fā)出同步請求報(bào)文的時(shí) 亥lj，t2對應(yīng)主時(shí)鐘設(shè)備收到同步請求報(bào)文的時(shí)刻，t3對應(yīng)主時(shí)鐘設(shè)備發(fā)出同步應(yīng)答報(bào)文的 時(shí)刻，t4對應(yīng)從時(shí)鐘設(shè)備收到同步應(yīng)答報(bào)文的時(shí)刻。需要計(jì)算的參數(shù)包括主時(shí)鐘與從時(shí)鐘之間的時(shí)鐘偏差值(Offset)；以及同步報(bào)文自主時(shí)鐘到從時(shí)鐘的網(wǎng)絡(luò)路徑延遲(Path delay)。
如前所述，時(shí)鐘同步參數(shù)由于網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷狀態(tài)變化等因素會(huì)引入抖動(dòng)，而時(shí)鐘同步 參數(shù)的抖動(dòng)會(huì)影響同步效果，嚴(yán)重時(shí)會(huì)破壞同步狀態(tài)。本發(fā)明實(shí)施例中涉及的低通數(shù)字濾 波器能夠很好的消除時(shí)鐘同步參數(shù)抖動(dòng)。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提出的本地時(shí)鐘模型的示意圖。如圖1所示，本地時(shí)鐘模型 10包括PTP主協(xié)議實(shí)體101 ；無限脈沖響應(yīng)低通濾波器(IIR LPF) 102 ；有限脈沖響應(yīng)低通濾波器(FIR LFP) 103 ；本地時(shí)鐘調(diào)整模塊(Local clock adjust model) 104，以及加法器105和加法器106。本發(fā)明中提及的抖動(dòng)消除方法直接作用于本地時(shí)鐘調(diào)整模塊104，并由本地時(shí)鐘模型 10中的102、103這兩個(gè)子模塊來實(shí)現(xiàn)。本地時(shí)鐘模型10中除去本地時(shí)鐘調(diào)整模塊104之 外的各個(gè)模塊組成了抖動(dòng)消除裝置。PTP主協(xié)議實(shí)體101獲得主從延遲量和從主延遲量，其中，從主延遲量輸出至加法 器106，而主從延遲量分別輸出至加法器105和加法器106。所謂主從延遲量，就是從時(shí)鐘設(shè) 備發(fā)出同步請求報(bào)文的時(shí)刻到主時(shí)鐘設(shè)備收到同步請求報(bào)文的時(shí)刻之間的時(shí)間差，也就是 t2-tl ；所謂從主延遲量，就是主時(shí)鐘設(shè)備發(fā)出同步應(yīng)答報(bào)文的時(shí)刻到從時(shí)鐘設(shè)備收到同步 應(yīng)答報(bào)文的時(shí)刻之間的時(shí)間差，也就是t4-t3。在理想情況下(即主從時(shí)鐘已同步，且無網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷、網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)因素影響)，主從延遲量應(yīng)當(dāng)與從主延遲量精確相等，并且均等于路徑延遲。但實(shí)際情況中，由于主從時(shí)鐘尚未 同步，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷、網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)因素導(dǎo)致的參數(shù)抖動(dòng)，主從延遲量與從主延遲量往往不相等。加法器106用于求出輸入的主從延遲量與從主延遲量的平均值，也就是將輸入的主從延遲量和從主延遲量相加求和后除以2，并將所得平均值輸出至IIR低通濾波器102。IIR低通濾波器102對輸入的平均值進(jìn)行濾波，濾波后的結(jié)果就是過濾掉包交換網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)抖動(dòng)因素影響的路徑延遲(path delay)。加法器105用于將來自PTP主協(xié)議實(shí)體101的主從延遲量減去來自IIR低通濾波器102的路徑延遲，得到主時(shí)鐘和從時(shí)鐘之間的時(shí)鐘偏差值(clockoffset)，并將所述時(shí)鐘 偏差值輸出至FIR低通濾波器103?？梢钥闯?，由于從主延遲量中含有參數(shù)抖動(dòng)因素，因此 該時(shí)鐘偏差值也含有參數(shù)抖動(dòng)因素的影響。FIR低通濾波器103對所述時(shí)鐘偏差值進(jìn)行濾波，輸出的結(jié)果為過濾掉抖動(dòng)因素的時(shí)鐘偏差值，并將濾波后的結(jié)果輸出至本地時(shí)鐘調(diào)整模塊104。本地時(shí)鐘調(diào)整模塊104根據(jù)所收到的過濾掉抖動(dòng)因素的時(shí)鐘偏差值對本地時(shí)鐘 值進(jìn)行調(diào)整，對于同一條網(wǎng)絡(luò)路徑，在理想情況下其路徑延遲應(yīng)該是固定值，沒有任何抖動(dòng)存在。但事實(shí)卻并非如此。因此，為了消除路徑延遲的抖動(dòng)，應(yīng)該設(shè)計(jì)一種截止頻率低、衰減 速度快的數(shù)字濾波器，濾除盡量多的高頻成分，改善濾波效果。而對于時(shí)鐘偏差值，能夠產(chǎn) 生影響的因素除了網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷之外還有一些諸如本地晶振穩(wěn)定性等固有因素，如果仍采用與 路徑延遲相同的濾波策略，很可能會(huì)將一些有用信息濾除，導(dǎo)致同步過程收斂時(shí)間較長。圖2所示是對同步網(wǎng)絡(luò)某個(gè)時(shí)鐘同步信號(hào)進(jìn)行長期觀測得到的原始信號(hào)樣本。在觀測過程中人為引入了網(wǎng)絡(luò)擾動(dòng)，以增加時(shí)鐘同步參數(shù)的高頻抖動(dòng)成分。通過引入高頻抖動(dòng)，便于觀測本發(fā)明所提及的濾波模型的抖動(dòng)消除效果。該原始信號(hào)樣本中既包括路徑延 遲抖動(dòng)成分，又包括了時(shí)鐘同步參數(shù)的高頻抖動(dòng)成分。圖3是將圖2所示原始信號(hào)樣本輸入FIR低通濾波器(式(1)所示)后得到的輸 出信號(hào)。將圖3與圖2進(jìn)行對比可以直觀地發(fā)現(xiàn)，圖3中時(shí)鐘偏差值的幅度相對于圖2明 顯減小，這表明FIR低通濾波器的確可以在一定程度上削弱路徑延遲信號(hào)的高頻抖動(dòng)，并 且同步過程收斂較短。但由于FIR低通濾波器模型過于簡單，效果并不明顯。圖4所示是將圖2所示原始信號(hào)樣本經(jīng)過高階IIR濾波器(式(2)所示)后得到 的輸出信號(hào)，可見高階IIR濾波器對高頻抖動(dòng)的消除效果非常明顯，能夠有效規(guī)避網(wǎng)絡(luò)狀 況變化對同步效果的影響，達(dá)到更高的 同步精度。但是該輸出信號(hào)的同步過程收斂時(shí)間較 長。發(fā)明人對導(dǎo)致同步過程收斂時(shí)間較長的原因進(jìn)行了分析，具體如下對于一段特定的網(wǎng)絡(luò)路徑，由于信號(hào)在傳輸媒介中耗時(shí)很短且基本固定，理論上 講路徑延遲應(yīng)該是固定值，使用截止頻率低、下降沿陡的濾波器有助于消除協(xié)議處理、隊(duì)列 處理等帶來的抖動(dòng)。對于時(shí)鐘偏差來講，在同步初期，主時(shí)鐘設(shè)備和從時(shí)鐘兩端的時(shí)鐘偏差 較大，一般都在毫秒甚至秒級(jí)，如果采用嚴(yán)格的低通濾波算法，對于這種大的時(shí)鐘偏差仍采 用小于等于濾波器截止頻率的步長(這個(gè)步長一般較小)進(jìn)行調(diào)整，就會(huì)導(dǎo)致從時(shí)鐘設(shè)備 在同步初期需要長時(shí)間、緩慢跟蹤主時(shí)鐘設(shè)備的時(shí)鐘，以致進(jìn)入同步狀態(tài)(即收斂)耗時(shí)較 長。在進(jìn)入同步狀態(tài)后，對較大的主時(shí)鐘設(shè)備的時(shí)鐘變化也不能迅速鎖定?；谏鲜隹紤]， 本發(fā)明實(shí)施例中采用相對簡單的FIR低通濾波器103對時(shí)鐘偏差值進(jìn)行濾波，對于同步路 徑延遲則采用實(shí)現(xiàn)相對復(fù)雜但濾波效果更明顯的IIR低通濾波器102執(zhí)行濾波操作。FIR低通濾波器103的時(shí)域表達(dá)式如下y(n) =χ (η) /2+χ (η_1) /2.................. (1)其中，η代表時(shí)點(diǎn)，χ代表輸入信號(hào)強(qiáng)度，y代表輸出信號(hào)強(qiáng)度。IIR低通濾波器102的時(shí)域表達(dá)式如下巴特沃斯(Butterworth)低通濾波器(a)
NYjG^in-X) = x(n) .................. (2)Gx為濾波器參數(shù)，該參數(shù)決定了濾波器的截止頻率；N為濾波器階數(shù)，決定通帶衰 減速度。兩個(gè)參數(shù)均可配置。在上述具體實(shí)施方案中，IIR LPF實(shí)現(xiàn)可以有多種替代方案，可以滿足截止頻率 低、衰減速度快等要求。除Butterworth低通濾波器(a)之外，還可以采用如下幾種形式第一類切比雪夫(Chebyshev)低通濾波器與Butterworth方式相比通帶有抖動(dòng)， 但衰減較快；第二類Chebyshev低通濾波器阻帶有抖動(dòng)，通帶無抖動(dòng)，衰減速度較 Butterworth 更快；橢圓(Elliptic)低通濾波器通帶和阻帶都帶有一定抖動(dòng)，但衰減速度比上述三 種都快。本發(fā)明所涉及的濾波模型能夠有效濾除由通信網(wǎng)絡(luò)中各種不確定性引入的時(shí)鐘 同步參數(shù)抖動(dòng)。與不采用任何濾波處理或僅對路徑延遲簡單采用低階濾波器相比，對高頻抖動(dòng)的濾除效果更加明顯，濾波模型輸出波形也更加平滑。從而有效地改善了運(yùn)行PTP協(xié) 議的各同步節(jié)點(diǎn)之間的同步效果。概括如下1)濾波模型基于成熟的數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)技術(shù)，易于實(shí)現(xiàn)；2)針對路徑延遲和時(shí)鐘偏差值兩個(gè)時(shí)鐘同步參數(shù)采用不同的濾波方案，更加適應(yīng) 各自特性；3)濾波器濾波效果明顯，能夠有效消除高頻抖動(dòng)，平滑輸出；4)對時(shí)鐘同步參數(shù)執(zhí)行的濾波操作不會(huì)明顯影響系統(tǒng)收斂速度；以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制 本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種包交換網(wǎng)絡(luò)的抖動(dòng)消除裝置，其特征在于，包括第一加法器(106)、第二加法器(105)、無限脈沖響應(yīng)IIR低通濾波器(102)和有限脈沖響應(yīng)FIR低通濾波器(103)；所述第一加法器(106)用于接收來自精準(zhǔn)時(shí)間協(xié)議PTP主協(xié)議實(shí)體(101)的主從延遲量和從主延遲量，計(jì)算所述主從延遲量和從主延遲量的平均值，并將所述平均值輸出至IIR低通濾波器(102)；所述IIR低通濾波器(102)對輸入的平均值信號(hào)進(jìn)行濾波，濾波結(jié)果輸出至第二加法器(105)；所述第二加法器(105)用于將來自PTP主協(xié)議實(shí)體(101)的主從延遲量減去來自IIR低通濾波器(102)的濾波結(jié)果，將所得差值信號(hào)輸出至FIR低通濾波器(103)；所述FIR低通濾波器(103)用于對輸入的差值信號(hào)進(jìn)行濾波，并輸出濾波結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抖動(dòng)消除裝置，其特征在于，所述FIR低通濾波器(103)的時(shí) 域表達(dá)式為y (η) = χ (η) /2+χ (η-1) Λ ；其中，η代表時(shí)點(diǎn)，χ代表輸入信號(hào)強(qiáng)度，y代表輸出 信號(hào)強(qiáng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抖動(dòng)消除裝置，其特征在于，所述IIR低通濾波器(102)為巴 特沃斯低通濾波器、第一類切比雪夫低通濾波器、第二類切比雪夫低通濾波器或橢圓濾波ο
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抖動(dòng)消除裝置，其特征在于，所述巴特沃斯低通濾波器的時(shí) 域表達(dá)式為；^^^…-々二對《); Gx為濾波器參數(shù)，該參數(shù)決定了濾波器的截止頻率 ’N為X=O濾波器階數(shù)，決定通帶衰減速度。
5.一種包交換網(wǎng)絡(luò)的抖動(dòng)消除方法，其特征在于，包括如下步驟計(jì)算來自精準(zhǔn)時(shí)間協(xié)議PTP主協(xié)議實(shí)體(101)的主從延遲量和從主延遲量的平均值； 采用無限脈沖響應(yīng)IIR低通濾波器(102)對所述平均值進(jìn)行濾波，并輸出濾波結(jié)果； 將來自PTP主協(xié)議實(shí)體(101)的主從延遲量減去IIR低通濾波器(102)輸出的濾波結(jié) 果，將所得差值信號(hào)輸出至FIR低通濾波器(103)；采用有限響應(yīng)FIR低通濾波器(103)對輸入的差值信號(hào)進(jìn)行濾波，并輸出濾波結(jié)果作 為消除抖動(dòng)的時(shí)鐘偏差值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述輸出濾波結(jié)果作為消除抖動(dòng)的時(shí)鐘 偏差值之后進(jìn)一步包括利用所述消除抖動(dòng)的時(shí)鐘偏差值對本地時(shí)鐘進(jìn)行調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述FIR低通濾波器(103)的時(shí)域表達(dá) 式為y (η) = χ (η) /2+χ (η-1) Λ ；其中，η代表時(shí)點(diǎn)，χ代表輸入信號(hào)強(qiáng)度，y代表輸出信號(hào)強(qiáng)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述IIR低通濾波器(102)為巴特沃斯低 通濾波器、第一類切比雪夫低通濾波器、第二類切比雪夫低通濾波器或橢圓濾波器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述巴特沃斯低通濾波器的時(shí)域表達(dá)式為<formula>formula see original document page 2</formula>為濾波器參數(shù)，該參數(shù)決定了濾波器的截止頻率；N為濾波器階 數(shù)，決定通帶衰減速度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種包交換網(wǎng)絡(luò)的抖動(dòng)消除方法，計(jì)算來自精準(zhǔn)時(shí)間協(xié)議PTP主協(xié)議實(shí)體(101)的主從延遲量和從主延遲量的平均值；采用無限脈沖響應(yīng)IIR低通濾波器(102)對所述平均值進(jìn)行濾波，并輸出濾波結(jié)果；將來自PTP主協(xié)議實(shí)體(101)的主從延遲量減去IIR低通濾波器(102)輸出的濾波結(jié)果，將所得差值信號(hào)輸出至FIR低通濾波器(103)；采用有限響應(yīng)FIR低通濾波器(103)對輸入的差值信號(hào)進(jìn)行濾波，并輸出濾波結(jié)果作為消除抖動(dòng)的時(shí)鐘偏差值。本發(fā)明還公開了用于實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置。本發(fā)明方案能夠顯著消除包交換網(wǎng)絡(luò)中時(shí)鐘同步參數(shù)的抖動(dòng)。
文檔編號(hào)H04J3/06GK101800613SQ20101011066
公開日2010年8月11日 申請日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者薛超敏 申請人:瑞斯康達(dá)科技發(fā)展股份有限公司